基于循环平稳性的CPM信号调制阶数盲识别算法

为了有效估计多进制CPM信号的调制阶数,本文提出了一种基于循环平稳性和非线性变换的新方法。根据循环平稳的有关理论,通信信号的非线性变换频谱中存在体现信号各阶循环平稳性的离散谱线,谱线位置对应着信号载波频率与符号速率的线性组合,提取这些谱线可以完成信号一些基本参数的估计。本文在分析与推导多进制CPM信号一阶循环矩简化表达式的基础上,研究了与调制阶数有关的谱线特征,并给出了算法步骤。实验结果证实了理论分析的正确性,并且表明,较已有方法,本文算法无需知道符号周期,计算复杂度更低,受噪声影响小,在高斯白噪声条件下,对任意频率成型脉冲的单指数CPM信号都能实现调制阶数有效识别。      

一种部分响应CPM信号的调制参数盲估计算法

针对非协作通信环境下部分响应CPM信号的调制参数盲估计问题,提出了一种系统的参数估计方案,可依次对载波频率、符号速率、调制指数和调制阶数进行有效地估计。在基于循环平稳特性的符号速率估计的前提下,对联合估计算法进行简化,构造新的代价函数,实现载波频率和调制指数联合估计,提取循环谱线特征估计调制阶数。仿真试验表明,该算法在信噪比10 d B时具有较好的估计效果。     

一种新颖的Multi-h CPM信号符号速率盲估计算法

针对非合作条件下Multi-h连续相位调制(CPM)信号符号速率的盲估计问题,提出了一种新颖的预滤波二次谱算法,通过对接收信号滤波然后搜索其二次谱的峰值实现Multi-h CPM信号符号速率的估计,并利用CPM信号的PAM展开表达式解释了算法的原理.仿真实验结果表明,该算法是无偏的,与基于循环谱分析的算法相比具有运算量小的优点,并且适用于各种类型的Multi-h CPM信号,同时不需要载波频率和调制指数的先验信息,具有很强的鲁棒性.     

一种CPM信号参数盲估计方法

针对非协作通信下CPM信号参数盲估计问题,提出了一种系统的有序的盲估计方法,实现了对CPM信号的载频、符号速率、调制指数和调制阶数等参数的精确估计。利用CPM信号的循环平稳特性,采用了基于周期谱的符号速率估计方法,构建了代价函数,采用联合估计法对调制指数和频偏实现了三维的精确搜索,最后实现了基于循环平稳性的CPM信号调制阶数的准确识别。理论分析与试验仿真表明,新方法具有较高的正确估计概率,且在低信噪比下也能达到较好的效果。     

一种基于循环谱的共信道多信号调制参数估计方法

共信道多信号的调制参数估计问题已成为通信信号处理领域的一个新兴课题,在非合作通信中是调制识别、信号解调等后续处理的基础。信号经过调制、成形及采样等处理后具有循环平稳性,本文提出了一种基于循环谱和离散谱线提取的调制参数估计方法。该算法利用信号调制参数和循环频率之间的关系,通过提取信号循环谱的谱频率截面上与循环频率相对应的离散谱线,实现对时频重叠的共信道多信号中每个信号分量调制参数的精确估计,主要包括载波频率和码元速率。Matlab仿真BPSK、8QAM两种类型的混合信号结果表明该方法切实有效,可以实现载波频率相差不大时共信道多信号的调制参数估计问题,并且算法计算复杂度小、精确度高、抗噪声性能好,不受频谱重叠度的影响。      

基于信号功率谱特征的CPM信号多参数估计算法

连续相位调制(CPM)信号由于其良好的频谱特性被广泛应用于卫星通信和移动通信中。在非合作信号处理中,为实现对截获CPM信号的精确干扰或盲解调,需要对其信号参数进行精确估计。提出基于功率谱特征的CPM信号参数估计方法。首先详细推导了CPM信号N次方变换后的功率谱特征,并根据功率谱的峰值响应计算对应的N值,最后利用N值对信号载频、码速率和调制指数分别进行估计。仿真实验表明,所提算法能够有效对CPM信号的相关参数进行估计,可以满足实际系统对CPM信号精确干扰和盲解调的需要。     

一种抑制参数估计背景色噪声的形态学滤波算法

根据循环平稳有关理论,通信信号的非线性变换频谱中存在体现信号各阶循环平稳性的离散谱线,谱线位置对应着信号载波频率和符号速率的线性组合。通过提取这些离散谱线可以完成信号的基本参数估计,然而非线性变换不仅能产生对应于信号载波频率、符号速率等参数的正弦分量,而且还会形成不利于谱线提取的背景色噪声,当信号信噪比低、数据量小时,色噪声对谱线提取的影响尤为突出。针对这一问题,本文深入研究了信号非线性变换谱特征,结合数学形态学基本理论,提出了一种基于离散灰度形态滤波的方法来抑制背景色噪声。首先利用开运算估计背景色噪声,其次运用顶帽变换进行白化处理,通过闭运算填平杂散负脉冲,增强谱线相对强度,最后设置检测门限,提取离散谱线,完成信号对应参数的估计。详尽的Monte Carlo仿真给出了谱线检测性能与信号脉冲成型系数、信噪比和数据量之间的关系。结果表明,该算法有效抑制了背景色噪声,在信噪比低、脉冲成型系数小、数据量少的情况下提高了谱线检测性能,从而证实了该算法的有效性。      

基于谱相关的直扩信号载频及伪码速率估计技术

将谱相关理论应用到直接序列扩频信号的关键参数估计中，针对BPSK调制的直扩信号，分析了其谱相关密度函数的特征，提出了基于集平均的谱相关估计算法。该算法在非零循环频率上搜索特征谱线，从而在较低信噪比下完成对直扩信号载频和PN码速率的估计。最后通过仿真验证了该算法的性能。     

基于离散小波分解和频率脊线分析的CPM信号符号速率盲估计

非合作接收条件下,连续相位调制（CPM,Continuous Phase Modulation）信号多变未知的信号体制使其符号速率盲估计一直是分析该类信号的难点之一.现有的算法大多直接基于信号的瞬时频率或循环平稳性,存在抗噪性能差,不适用于多指数CPM信号等问题.针对该问题,本文通过分析小波变换在信号分解和时频分析中的优势,提出一种综合利用离散小波（DWT,Discrete Wavelet Transform）分解和频率脊线提取的CPM信号符号速率估计的新算法.算法对比分析表明,所提算法具有更好的抗噪性能且在小数据量时也能达到较好的估计性能.     

一种CPM信号的符号速率估计算法

在非合作通信中,调制参数估计是信号盲解调的必要前提,符号速率就是其中的一个重要参数。对于连续相位调制(Continuous Phase Modulation,CPM)信号,符号速率的精确估计对于信号的盲识别、参数估计及盲解调等都具有重要的意义。针对符号速率估计中存在的问题,提出了一种基于瞬时频率的符号速率估计算法,通过相位差分求取信号的瞬时频率,对瞬时频率值进行快速傅里叶变换得到瞬时频率谱,并根据瞬时频率谱求出符号速率的估计值。仿真实验结果表明,该算法不需要较大的数据量,且识别速度快,具有很好的抗噪声性能。     

脉冲噪声下基于分数低阶矩的MQAM信号载频与符号率联合估计

针对传统MQAM信号载频与符号率估计算法在脉冲噪声下性能不佳甚至失效的问题,该文结合分数低阶矩与共变理论,推导了MQAM的分数低阶循环谱密度函数,并分析了升余弦脉冲成型条件下的MQAM信号循环谱特征。将分数低阶矩引入离散频域平滑谱(DFSM)估计。提出了一种基于分数低阶矩的MQAM载波频率与符号率联合参数估计算法,采用相邻谱切面求平均的方法,有效的避免了由于分辨率不足造成估计误差。仿真实验结果表明,与二阶DFSM循环谱估计算法相比,本文算法不仅能够抑制脉冲噪声的影响,而且在较为恶劣的噪声条件下均能有效的估计MQAM信号的载频与符号率,具有更好的抗干扰能力与适用性,适用于不同调制阶数的MQAM信号。      

比特谱相关改进循环谱的单通道混合信号参数估计快速算法

为了应对复杂环境下非合作通信、电磁频谱监管等宽带接收中存在的先验信息缺失,针对单通道混合信号的参数盲估计问题,提出了一种基于比特谱相关算法改进循环谱估计的快速算法。针对信号集{BPSK、QPSK、OQPSK、8PSK、8QAM、16QAM、16APSK、32APSK、CPM},系统给出整套参数估计算法流程,通过高阶累积量以及功率中心方法确定信号个数以及载波频率,然后利用改进循环谱提取符号速率谱线,完成单通道混合信号参数估计。论文对改进算法的统计特性进行了理论推导。理论和实验表明:算法不需要同步码等先验信息,适用于高斯噪声信道和多径平坦衰落信道,同时降低了计算复杂度、存储空间、估计方差以及数据量的需求,当混合信号等功率混合时,且信噪比分别为-4 dB和-1 dB时,算法对载波频率和符号速率的估计正确率可以达到90%,验证了算法的有效性和可行性。      

过采样CPM信号的频域均衡

提出了一种直接对过采样的连续相位调制(CPM)信号进行单载波频域均衡的算法,同时提出了一种在插入循环前缀后发送CPM信号的相位仍然连续的方法。仿真结果表明,该单载波频域均衡算法能有效地消除大时延信道冲击响应下的CPM接收信号中的码间串扰。与现有的基于匹配滤波、符号抽样的CPM信号的单载波频域均衡算法相比,其性能和复杂度相当,但是CPM接收机的前端更为简单。     

Carrier frequency estimation method of time-frequency overlapped signals based on cyclic correntropy spectrum

According to the performance degradation problem of the carrier frequency estimation method of time-frequency overlapped BPSK signals in Alpha-stable distribution noise,a novel carrier frequency estimation algorithm of the time-frequency overlapped BPSK signals based on the cyclic correntropy spectrum was proposed.The relationship between cyclic frequency and carrier frequency on the zero frequency section of the cyclic correntropy spectrum was deduced,which could be utilized for carrier frequency estimation.The proposed method can suppress the impulse noise and has better estimation performance than that of the contrastive methods.Simulation results are presented to demonstrate the effectiveness and robustness of the proposed method.     

一种用于信号侦测的码元速率估计方法

提出了一种数字通信信号码元速率的估计算法。对截获接收机输出的调制信号提取基带信号,利用此基带信号小波变换系数的模值,构造与原调制信号码速率一致的单极性脉冲序列。通过对此单极性脉冲序列的功率谱分析可知,在基带信号码元速率的整数倍处存在离散谱线,检测这些离散谱线即实现了信号码元速率的估计。这种算法能在低信噪比下估计信号的码元速率。理论分析和实际信号处理证明了本文提出算法的可行性。     

单信道时频重叠双信号的码速率估计方法

提出一种基于四阶循环累积量的功率谱分析算法,用于解决单信道时频重叠双信号的码速率估计问题。通过计算循环频率轴上不同频率处的四阶循环累积量值,得到双信号在各自循环频率处的脉冲,对脉冲序列进行功率谱分析,提取隐含的周期性从而估计双信号的码速率。算法适用于多种数字调制类型的通信信号,且在低信噪比下也具备较好的估计性能。理论分析和仿真试验结果均证明了算法的正确性和有效性。